Методические указания к выполнению расчетно-графических работ студентами дневной формы обучения и контрольных работ студентами заочного факультета специальности Т. 11. 03. 00


Скачать 312.19 Kb.
НазваниеМетодические указания к выполнению расчетно-графических работ студентами дневной формы обучения и контрольных работ студентами заочного факультета специальности Т. 11. 03. 00
страница1/2
Дата публикации07.06.2013
Размер312.19 Kb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Право > Методические указания
  1   2


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВАМ АВТОМАТИКИ
Методические указания к выполнению расчетно-графических работ студентами дневной формы обучения и контрольных работ

студентами заочного факультета специальности Т.11.03.00

«Автоматизация технологических процессов и производств»

ВИТЕБСК

2002
УДК 621.38

Электронные устройства автоматики. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ студентами дневной формы обучения и контрольных работ студентами заочного факультета специальности Т.11.03 «Автоматизация технологических процессов и производств». Витебск: Министерство образования РБ, УО «ВГТУ», 2002.

Составитель: профессор Рыжков Г. П.


Методические указания составлены в соответствии с учебной программой курса «Электронные устройства автоматики», изучаемого студентами дневной и заочной форм обучения специальности Т.11.03 «Автоматизация технологических процессов и производств».

Приведены требования к выполнению и оформлению расчетно-графических и контрольных работ, варианты заданий, методические указания к выполнению работ и примеры расчетов.
Одобрено кафедрой автоматизации технологических процессов и производств УО «ВГТУ» “ 8 ” мая 2002 г., протокол № 9.

Рецензент: доцент Ильющенко А. В.

Редактор: доцент Попов Ю. В.

Рекомендовано к опубликованию редакционно-издательским советом УО «ВГТУ» “___”___________2002 г., протокол №___.

Ответственный за выпуск: Букин Ю. А.

УО «Витебский государственный технологический университет»

Подписано к печати_________ Формат____ Учетно-изд. лист._____

Печать ризографическая. Тираж___экз. Заказ №____Цена____руб.

Отпечатано на ризографе УО «Витебский государственный технологический университ». Лицензия ЛП № 89 от 26 января 2001 г.

210035. Витебск, Московский пр., 72.



С О Д Е Р Ж А Н И Е


Стр.

1.Базовая учебная программа курса «Электронные устройства автоматики».


4

2.Общие требования к выполнению и оформлению РГР и контрольных работ.


7

3.РАБОТА №1. Расчет и применение усилительных устройств.


8

4.РАБОТА №2. Расчет выпрямителей вторичных источников электропитания.


19

5. Литература.


21


^ 1. БАЗОВАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА КУРСА «ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ»
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
История и основные направления развития электронных устройств автоматики. Связь с другими науками. Содержание курса, цели и задачи его изучения.
Глава 1
ВЫПРЯМИТЕЛИ
Однофазные выпрямители. Многофазные выпрямители. Выпрямители с умножением напряжения. Управляемые выпрямители. Сглаживающие фильтры.
Глава 2
^ УСИЛИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Предварительные усилители низкой частоты. Оконечные усилители. Основные режимы работы усилителей. Обратные связи в усилителях. Дифференциальные и операционные усилители. Применение операционных усилителей. Компараторы напряжений. Таймеры. Применение таймеров.
Глава 3
^ АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Линейные преобразователи электрических сигналов. Активные фильтры. Нелинейные преобразователи электрических сигналов. Электронные устройства, выполняющие математические операции. Детекторы электрических сигналов.


Глава 4
^ ГЕНЕРАТОРЫ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ
Общие сведения о генераторах. Возбуждение колебаний. Генераторы LC. Генераторы RC. Генераторы на стандартных логических элементах. Стабилизация частоты и амплитуды.
Глава 5
^ ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНИКА
Прохождение импульса напряжения через линейные электрические цепи. Ограничители и фиксаторы уровня. Транзисторные ключи. Способы повышения быстродействия транзисторных ключей. Мультивибраторы и одновибраторы. Блокинг-генераторы. Генераторы линейноизменяющихся напряжений.
Глава 6
^ СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Параметрические стабилизаторы. Линейные стабилизаторы. Импульсные стабилизаторы. Ведомые сетью преобразователи. Импульсные регуляторы постоянного напряжения. Однофазные преобразователи напряжения на транзисторах. Однофазные преобразователи напряжения на тиристорах. Трехфазные преобразователи напряжения. Схемы управления однофазными и трехфазными преобразователями напряжения.
Глава 7
^ УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Цифровые автоматы. Цифровые фильтры. Цифровые регуляторы.
Глава 8
МЕТОДИКА НАСТРОЙКИ И ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ АВТОМАТИКИ
Методика настройки усилительных устройств. Методика настройки преобразовательных устройств. Методы поиска неисправностей в электронных устройствах автоматики.
^ ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1.Расчет усилительных устройств.

2.Расчет выпрямителей и сглаживающих фильтров.

3.Расчет импульсных устройств.

4.Расчет генераторов и преобразовательных устройств.

5.Расчет стабилизаторов напряжения и тока.
^ ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
1.Исследование однополупериодной и мостовой схем выпрямления.

2.Исследование управляемого однофазного выпрямителя.

3.Исследование 3 - фазных выпрямителей: с нулевой точкой и мостового.

4.Исследование RC- усилителей на биполярных транзисторах.

5.Исследование RC- усилителей на полевых транзисторах.

6.Исследование усилителей на аналоговых ИМС (операционных усилителей).

7.Исследование RC - автогенераторов на транзисторах. Исследование генераторов на ИМС.

8.Исследование диодных ключей.

9.Исследование способов повышения быстродействия транзисторных ключей.

10.Исследование одновибраторов на биполярных и полевых транзисторах.

11.Исследование одновибраторов на операционном усилителе и логических интегральных схемах.

12.Исследование мультивибраторов на биполярных и полевых транзисторах.

13.Исследование мультивибраторов на операционном усилителе и логических интегральных схемах.

14.Исследование генераторов линейноизменяющегося (пилообразного) напряжения.

15.Исследование блокинг – генераторов.

16.Исследование однофазных преобразователей напряжения на транзисторах.
^ ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РАСЧЕТНО – ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ
1.Расчет транзисторных ключей и импульсных устройств.

2.Разработка схем и расчет импульсных стабилизаторов напряжения и тока.

^ ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ
1.Разработка принципиальной электрической схемы и расчет вторичного импульсного источника питания.

2.Разработка и расчет принципиальных схем электронных блоков устройств контроля и управления технологического оборудования.
ЛИТЕРАТУРА
ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ
1.Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для приборостроительных специальностей вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1991. – 622 с.

2.Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1982. – 496 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1.М.В. Гальперин. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. – М.: Энергоатомиздат, 1987. –320 с.

2. Электронные промышленные устройства: Учеб. для студ. вузов спец. «Пром. электрон.» / В.И. Васильев, Ю.М. Гусев и др. – М.: Высшая школа,1988. – 303 с.

3. А.Г. Алексенко, И.И. Шагурин. Микросхемотехника: Учеб. пособие для вузов / Под ред. И.П. Степаненко. – М.: Радио и связь, 1982. – 416 с.
^ 2.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ РГР И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Количество РГР и контрольных работ определяется учебной программой курса.

При выполнении и оформлении РГР и контрольных работ следует:

- на титульном листе указать название университета, кафедры, номер учебной группы, фамилию, имя и отчество студента, название и номер работы;

- использовать стандартные листы писчей бумаги (для студентов заочного факультета допускается использование ученических тетрадей);

- при расчетах пользоваться международной системой единиц СИ;

- схемы и графики выполнять карандашом с помощью чертежных инструментов, используя стандартные графические обозначения элементов схем и стандартные буквенные обозначения величин;

- характеристики полупроводниковых приборов и все необходимые графические построения должны быть выполнены на миллиметровой бумаге;

- перечень литературы должен быть оформлен в полном соответствии с требованиями библиографического описания документов.

^ 3.РАБОТА №1. РАСЧЕТ И ПРИМЕНЕНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ.
Номер варианта задания соответствует последней цифре порядкового номера фамилии студента в списке группы!
Задание №1
Рассчитать усилительный каскад на биполярном транзисторе, выполненный по схеме с общим эмиттером (рис.1). Данные для расчета приведены в табл.1.



Рис.1
Таблица 1

Параметры усилителя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Сопротивление нагрузки

Rн , Ом

30

40

50

100

100

200

250

500

800

600

Выходное

напряжение

Um вых

1

2

3

4

2,5

5

3,5

5

12

8

Входное

напряжение

Um вх

0,1

0,2

0,1

0,5

0,1

0,2

0,2

0,2

0,5

0,4

Диапазон рабочих частот

Fн - Fв ,Гц

50 - 104

20 - 104

30 - 104

20 - 105

50 - 104

25 - 104

60 - 104

20 - 104

40 - 104

80 - 104

Коэффициент частотных искажений

Mн = Mв

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

Температура окружающей среды

tокр ,0C

40

50

40

50

40

50

40

50

40

50


Задание №2
Рассчитать бестрансформаторный усилитель мощности (рис.2), работающий в режиме АВ. Данные для расчета приведены в табл.2.
Таблица 2

Параметры усилителя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Мощность нагрузки

Pн , Вт

1

2

0,5

10

4

2

50

5

20

15

Сопротивление нагрузки

Rн , Ом

4

8

50

16

10

200

8

16

4

8

Коэффициент нелинейных искажений

Кни , %

2

3

5

3

4

6

2

3

4

5

Нижняя граничная частота

fн , Гц

20

30

100

60

60

100

40

25

20

40

Верхняя граничная частота

fв , кГц

15

12

10

16

20

10

15

20

12

15




Рис.2




Задание №3
1.Рассчитать для инвертирующего и неинвертирующего усилителей на операционном усилителе следующие параметры: коэффициент усиления Кос, входное Rвх ос и выходное Rвых ос сопротивления. Начертить схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителей и сравнить их параметры. Необходимые для расчета данные приведены в табл.3.

2.Рассчитать элементы схемы последовательного стабилизатора напряжения на ОУ. Данные для расчета приведены в табл.4. Упрощенная схема стабилизатора на ОУ представлена на рис.3. По результатам расчета и выбора элементов начертить полную принципиальную электрическую схему стабилизатора.

Таблица 3

Параметры ОУ и элементов схем

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Коэффициент усиления ОУ, К

104

2*104

104

103

104

105

104

105

103

104

Входное сопротивление, Rвх, кОм

150

250

300

200

100

150

250

200

300

250

Выходное сопротивление, Rвых, кОм

0,5

1,0

1,5

1,0

2,0

0,5

1,5

1,0

2,0

0,5

R1, кОм

5,0

10,0

15,0

20,0

3,0

15,0

20,0

25,0

10,0

5,0

R2, кОм

75

100

200

250

30

150

120

180

200

250



Таблица 4

Параметры стабилизатора

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Uвх, В

12

14

16

18

20

20

18

16

12

14

Uвх, В

2

2

2

2

3

4

3

2

1

2

Iн max, А

1,5

1,0

2,5

0,8

0,5

2,0

3,0

1,2

0,6

0,8

Uн min, В

4,0

4,0

7,0

9,0

11,0

8,0

9,0

8,0

4,0

4,0

Uн max, В

6,0

7,0

9,0

11,0

13,0

14,0

12,0

10,0

6,0

8,0

^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ №1
В рекомендованной литературе представлены наиболее распространенные методы расчета транзисторных усилительных каскадов. Прежде, чем начать расчет, следует разобраться с принципом действия схемы, уяснить назначение ее элементов и требования, предъявляемые к ним. Желательно повторить раздел курса «Электротехника», посвященный расчету цепей, содержащих последовательное соединение линейного и нелинейного элементов. При выборе транзистора следует отдать предпочтение кремниевым транзисторам. Напряжение источника питания выбирают из ряда стандартных величин: 5В; 6В; 9В; 10В; 12В; 15В и т.д. В работе должны быть приведены характеристики транзистора, используемые при расчете, построены диаграммы входного и выходного напряжений.


Рис.3




Расчет оконечного каскада выполняют в следующем порядке:

1.Определяем максимальную мощность рассеяния на коллекторе транзистора одного плеча усилителя

2.Находим максимальный коллекторный ток транзистора одного плеча
.
3.Определяем напряжение источника питания из выражения
.
4.Находим граничную частоту усиления предполагаемого типа транзистора из условия принимая

5.Учитывая полученные значения Pк max, Iк max, а также условие
Uкm  0,5EкUк доп,
по справочнику выбираем транзисторы, составляющие p-n-p и n-p-n пару и обеспечивающие симметрию плеч каскада.

6.Построив на графике семейства выходных характеристик транзисторов (рис.4) динамическую нагрузочную прямую, отсекающую на оси абсцисс 0,5Ек а на оси ординат Iк max, определяем значения Uост и Iкm, соответствующие границе линейной и нелинейной частей выходных характеристик.

7.Находим реальную мощность в нагрузке, соответствующую площади треугольника ABC (рис.4)

8.Определяем мощность, отбираемую каскадом от источника питания

9.Находим к.п.д. каскада

10.Используя входную характеристику одного из выбранных транзисторов, определим ток Iбm и напряжение Uбэm, соответствующие амплитуде тока IкmIэm.

11.По входной характеристике(п.10), проведя прямую линию через нуль в точку Iбm, определим усредненное входное сопротивление Rвх ср транзистора.

12.Находим глубину обратной связи при максимальной амплитуде Umвх входного сигнала

13.Определяем входное сопротивление плеча каскада
Rвх = FRвх ср.
14.Находим входную мощность каскада


  1   2

Похожие рефераты:

Методические указания для выполнения контрольных работ по дисциплине...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ студентами факультета ветеринарной медицины заочной формы обучения...
Методические указания к выполнению расчетно-графических и контрольных...
Содержание расчетно-графической работы и первой контрольной работы совпадают. Поэтому методические указания будут полезны при выполнении...
Неорганическая химия методические указания к практическим занятиям,...
Х46 Неорганическая химия: методические указания к практическим занятиям, выполнению расчетно-графических и контрольных работ. / сост....
Методические указания к выполнению расчетно графических работ
Методические указания предназначены для студентов, выполняющих расчетно-графических работ по строительной механике, а также могут...
Методические указания студентам заочной формы обучения по выполнению...
Написание контрольных работ – одна из форм самостоятельного изучения данного курса студентами. Контрольная работа представляет собой...
Неорганическая химия
Методические указания к практическим занятиям, выполнению расчетно-графических и контрольных работ
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов...
Рекомендовано методической комиссией факультета экономики и права 30. 06. 2005 (протокол №6)
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного обучения
Рекомендовано методической комиссией факультета экономики и права заочного отделения 17. 02. 2006
Методические указания Форма ф со пгу 18. 2/05 Министерство образования...
Методические указания для выполнения контрольных работ студентами заочной формы обучения по дисциплине «Оборудование трубопрокатного...
Методические указания к выполнению контрольных работ №1, №2 и контрольные...
Методические указания к выполнению контрольных работ №1, №2 и контрольные задания для студентов специальности 1-25 01 07

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза